morfologi gentian dan sifat kertas pemukulan … · morfologi gentian dan sifat kertas pemukulan...

MORFOLOGI GENTIAN DAN SIFAT KERTAS PEMUKULAN PULPA

PEROKSIDA BERALKALI DARIPADA TANDAN BUAH KOSONG

KELAPA SAWIT

MOHD RIDZUAN HAFIZ BIN MOHD ZUKERI

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

2015



KELAPA SAWIT

MOHD RIDZUAN HAFIZ BIN MOHD ZUKERI

Tesis ini diserah untuk memenuhi keperluan bagi Ijazah Sarjana Sains

MEI 2015

ii

PENGHARGAAN

Semua pujian dan terima kasih hanya kepada Allah swt untuk semua petunjukNya,

kasih sayangNya, galakanNya dan memberi kekuatan sepanjang perjalanan untuk

menamatkan pengajian saya.

Penulis ingin merakamkan jutaan terima kasih dan penghargaan kepada

penyelia utama, Dr. Arniza Ghazali di atas segala bimbungan berliu, buah fikiran,

komen, kritikan, nasihat dan bantuan sepanjang penyelidikan ini dijalankan. Tanpa

sokongan moral dan galakan berliu, menyelesaikan penyelidikan ini adalah suatu

yang mustahil.

Penghargaan dan terima kasih juga diucapkan kepada kakitangan Bahagian

Biosumber, Kertas dan Penglitup Pusat Pengajian Teknologi Industri USM,

terutamanya kakitangan makmal bahagian pembuatan kertas dan pengujian kertas.

Tidak dilupakan juga kepada kakitangan makmal mikroskop Pusat Pengajian Sains

Biologi yang banyak memberi bantuan kepada penulis. Terima kasih juga diucapkan

kepada rakan-rakan pelajar;Kak Rosnah, Kak Yunita, Hasanah, Amin dan Azli yang

banyak membantu dalam menjayakan penyelidikan ini. Setinggi-tinggi penghargaan

juga diucapkan kepada rakan-rakan pelajar yang lain di atas kemurahan hati mereka

dalam memberi inspirasi dan tunjuk ajar yang berguna.

Akhir sekali, penulis ingin mengucapkan setinggi-tinggi penghargaan dan

jutaan terima kasih kepada ibu bapa dan keluarga tersayang kerana banyak berkorban

dan membantu penulis merealisasikan iampiannya.

iii

SENARAI KANDUNGAN

TAJUK MUKA SURAT

PENGHARGAAN ii

SENARAI KANDUNGAN iii

SENARAI JADUAL vi

SENARAI RAJAH viii

SENARAI SINGKATAN xi

ABSTRAK xiii

ABSTRACT xiv

BAB SATU: PENGENALAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Objektif Penyelidikan . 4

BAB DUA: TINJAUAN LITERATUR 5

2.1 Sejarah Kertas 5

2.2 Teknologi Kertas Masa Sekarang 12

2.2.1 Biojisim Pembuatan Kertas 12

2.2.2 Potensi Biojisim Bukan-kayu sebagai Bahan Alternatif

Pulpa dan Pembuatan Kertas 16

2.2.3 Kelebihan dan Kekurangan Penggunaan Biojisim Bukan-

kayu untuk Industri Pulpa dan Pembuatan Kertas 21

2.3 Kelapa Sawit 24

2.3.1 Sejarah dan Sumber 25

2.3.2 Kepentingan dan Kontroversi 27

2.4 Tandan Buah Kelapa Sawit Kosong (EFB) 30

2.5 Pemulpaan 33

iv

2.5.1 Pemulpaan Peroksida Beralkali (APP) 35

2.6 Pemukulan dan Pemukul 39

2.6.1 Kesan Pemukulan Terhadap Gentian Pulpa dan Kertas 43

2.6.2 Tinjauan literatur bagi kesan pemukulan gentian pulpa 45

2.7 Pengujian sifat-sifat Kertas 49

2.7.1 Pembentukan Kertas 49

2.7.2 Berat Asas atau Kegraman 50

2.7.3 Darjah Kebebasan 51

2.7.4 Ketebalan 52

2.7.5 Ketumpatan 53

2.7.6 Sifat Optikal 55

2.7.7 Kekuatan Tensil 57

2.7.8 Kekuatan Pecahan 58

2.7.9 Rintangan Koyakan 59

BAB TIGA: KAEDAH PENYELIDIKAN 60

3.1 Aliran keseluruhan penyelidikan 60

3.2 Penyediaan bahan mentah 61

3.3 Proses Pemulpaan 62

3.3.1 Impregnasi Peroksida Beralkali 62

3.3.2 Proses Penghalusan 64

3.4 Penskrinan Pulpa 64

3.5 Pemukulan Pulpa 65

3.6 Analisis Kualiti Gentian 67

3.7 Pembuatan Kertas Makmal 67

3.7.1 Penyediaan Stok Pulpa 67

v

3.7.2 Pembuatan Kertas 68

3.8 Pengujian Kertas Makmal 69

3.9 Mikroskop Pengimbas Elektron (SEM) dan Mikroskop Cahaya

(LM) 71

BAB EMPAT: KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN 72

4.1 Sifat-sifat Gentian Pulpa 72

4.1.1 Peratusan Gentian Mengikut Dimensi 72

4.1.2 Kebebasan Pulpa 78

4.1.3 Ketumpatan 80

4.2 Sifat-sifat Optikal Kertas 85

4.2.1 Kecerahan 85

4.2.2 Kelegapan 87

4.3 Sifat-sifat mekanikal 90

4.3.1 Kekuatan Tensil 90

4.3.2 Kekuatan Pecahan 93

4.3.3 Rintangan Koyakan 98

BAB LIMA: KESIMPULAN DAN CADANGAN 100

5.1 Kesimpulan 100

5.2 Cadangan untuk Penyelidikan Masa Hadapan 102

RUJUKAN 103

LAMPIRAN 111

SENARAI PENERBITAN 119

vi

SENARAI JADUAL

Muka Surat

Jadual 2.1: Komposisi Kimia Gentian Bukan-kayu Umum berbanding

Gentian Kayu Sumber: Han (1998) 15

Jadual 2.2: Penghasilan Pulpa untuk Kertas Dunia (FAOSTAT, 2013) 17

Jadual 2.3: Lima Negara Utama Penghasilan Pulpa Bukan-kayu Dunia.

Sumber: FAOSTAT (2013) 18

Jadual 2.4: Jumlah Penghasilan Pulpa Bukan-kayu Dunia. Sumber:

FAO (2012 & 2013) 19

Jadual 2.5: Kegunaan Gentian Bukan-kayu dalam Penghasilan Pulpa

dan Pembuatan Kertas. (Atchison, 1989) 20

Jadual 2.6: Keluasan Tanaman dan Pengeluaran Hasil Kelapa Sawit

2011-2012 (MPOB 2013) 28

Jadual 2.7: Sifat-sifat Fizikal dan Mekanikal EFB 31

Jadual 2.8: Komposisi Semula jadi Lignoselulosik Kelapa Sawit (Law

et al., 2007) 32

Jadual 2.9: Klasifikasi Proses Pemulpaan (Smook, 1992) 35

Jadual 2.10: Tindakan Pemukulan dan Kesan (Mossello et al, 2010) 43

Jadual 2.11: Nilai Kegraman Kertas (Pulp & Paper Resources &

Information Site, 2011) 51

Jadual 2.12: Ketebalan bagi Gred Kertas (Pulp & Paper Resources &


Jadual 2.13: Ketumpatan bagi Gred Kertas (Pulp & Paper Resources &


vii

Jadual 2.14: Kecerahan bagi Gred Kertas (Pulp & Paper Resources &


Jadual 2.15: Kelegapan bagi Gred Kertas (Pulp & Paper Resources &


Jadual 2.16: Kekuatan Tensil Indeks bagi Gred Kertas (Pulp & Paper

Resources & Information Site, 2011) 58

Jadual 2.17: Kekuatan Pecahan bagi Gred Kertas (Pulp & Paper


Jadual 2.18: Rintangan Koyakan bagi Gred Kertas (Pulp & Paper


Jadual 3.1: Set Sampel Pulpa Mengikut Tahap Pemukulan Pulpa. 66

Jadual 3.2: Pengujian kertas makmal 70

Jadual 4.1: Peratusan Pecahan Dimensi Pulpa 74

Jadual 4.2: Nilai Kebebasan 77

Jadual 4.3: Peratusan Perubahan Kecerahan dengan Pemukulan 86

Jadual 4.4: Peratusan Perubahan Kelegapan dengan Pemukulan 89

Jadual 4.5: Peratusan Perubahan Kekuatan Tensil Indeks dengan

Pemukulan 91

Jadual 4.6: Peratusan Perubahan Kekuatan Pecahan dengan

Pemukulan 94

Jadual 4.7: Peratusan Perubahan Rintangan Koyakan dengan

Pemukulan 99

viii

SENARAI RAJAH

Muka Surat

Rajah 1.1: Penggunaan kertas dalam kehidupan seharian. 3

Rajah 2.1: Kertas papirus (Anonymous, 2011b). 6

Rajah 2.2: (a) Pokok Papirus dan (b) cara pemotongan dan susunan

papirus (Anonymous, 2011c). 7

Rajah 2.3: Penyebaran teknologi pembuatan kertas. 8

Rajah 2.4: Seni pembuatan kertas T’sai Lun (Hart, 1992). 9

Rajah 2.5: Penghasilan kertas dan produk berasaskan kertas dunia

tahun 2006-2012. (FAOSTAT, 2013) 13

Rajah 2.6: Ladang Kelapa Sawit (GRAIN, 2007) 24

Rajah 2.7: (a) 10 Bahan Mentah Minyak Utama: Kawasan Tanaman

(Jumlah = 258.9 juta hektar) dan (b) 17 Minyak & Lemak

Utama: Pengeluaran Global (Jumlah = 164.45 juta tan

metrik) pada tahun 2012. (Sumber: Oil World 2013). 26

Rajah 2.8: Pemilikan kawasan tanaman kelapa sawit 2012. (MPOB

2013). 28

Rajah 2.9: Kaedah pemukulan gentian terawal (Awagami Factory,

2012). 39

Rajah 2.10: (a) Mesin Pemukul Stempers dan (b) jenis kepala alu

(Barrett, 2011). 41

Rajah 2.11: Mesin Pemukul Hollander (Anonymous, 2011d). 41

Rajah 2.12 Mesin Pemukul PFI Mill. 42

Rajah 2.13: Imej mikroskop imbasan elektron (SEM) (a) contoh

pemfibrilan luaran pulpa kraf terluntur kayu lembut yang

ix

dipukul menggunakan pemukul Valley (Kang, 2007). (b)

pulpa dipukul dengan ikatan bahan seperti gel (Mou et al.,

2013). 48

Rajah 2.14: Contoh pembentukan kertas. (a) Pembentukan baik dan (b)

pembentukan tidak baik. 50

Rajah 2.15: Jenis plat pengukur ketebalan. (a) Plat lembut dan (b) plat

keras. 52

Rajah 3.1: Aliran keseluruhan penyelidikan. 60

Rajah 3.2: (a) Berkas vaskular EFB yang telah dibersihkan, (b) Alat

pengisar dan (c) Berkas vaskular EFB yang telah dikisar

dan ditapis bersaiz 500 µm. 62

Rajah 3.3: Alat Penekanan. 63

Rajah 3.4: Mesin Penghalusan jenis Sprout-Bauer 12” cakera tunggal 64

Rajah 3.5: Penskrin Somerville. 65

Rajah 3.6: Pemukul PFI Mill. 66

Rajah 3.7: (a) Alat penyepai dan (b) Alat Penguji CSF. 68

Rajah 3.8: Mesin Pembuatan Kertas. 69

Rajah 3.9: Saiz dan cara pemotongan sampel kertas makmal. 70

Rajah 4.1: Perubahan morfologi gentian akibat proses pemukulan

(Kang, 2007). 74

Rajah 4.2: Imej mikroskop cahaya gentian pulpa (a) tanpa pukulan,

(b) 1 000 pusingan pukulan , (c) 5 000 pusingan pukulan

dan (d) 10 000 pusingan pukulan. 76

Rajah 4.3: 4.3: Pemfibrilan pada gentian pulpa APP (a) tanpa

pemukulan, (b) dipukul pada 1 000 pusingan, (c) dipukul

pada 5 000 pusingan dan (d) dipukul pada 10 000

x

pusingan. Bulatan menunjukkan gentian halusan dan anak

panah menunjukkan kawasan berlaku pemfibrilan dan

delaminasi. 80

Rajah 4.4: Kesan pemukulan terhadap ketumpatan kertas. 81

Rajah 4.5: Imej mikroskop imbasan elektron (SEM) kesan

pemukulan terhadap morfologi gentian. (a) pemfibrilan

dan delaminasi gentian, (b) keruntuhan gentian dan (c)

jaringan gentian mikro dan nano. 83

Rajah 4.6: Imej mikroskop imbasan elektron (SEM) permukaan

kertas bagi pulpa APP (a) tanpa pemukulan, (b) 1 000

pusingan pukulan dan (c) 10 000 pusingan pukulan. 84

Rajah 4.7: Kesan pemukulan terhadap kecerahan kertas. 86

Rajah 4.8: Kesan pemukulan terhadap kelegapan kertas. 88

Rajah 4.9: Kesan pemukulan terhadap kekuatan tensil kertas. 91

Rajah 4.10: Kesan pemukulan terhadap kekuatan pecahan kertas. 94

Rajah 4.11: Imej mikroskop imbasan elektron (SEM) kawasan

berlakunya pecahan pada kertas bagi pulpa APP (a) tanpa

pemukulan, (b) dipukul pada 1 000 pusingan dan (c)

dipukul pada 10 000 pusingan. 97

Rajah 4.12: Kesan pemukulan terhadap rintangan koyakan kertas. 99

xi

SENARAI SINGKATAN DAN SIMBOL

APMP = Pemulpaan Mekanikal Peroksida Beralkali (Alkaline Peroxide

Mechanical Pulping)

APP = Pemulpaan Peroksida Beralkali (Alkaline Peroxide Pulping)

CSF = Kebebasan Piawaan Kanada (Canadian Standard Freeness)

CTMP = Pemulpaan Kimia-Terma-Mekanikal (Chemi-Thermo-Mechanical

Pulping)

DP = Darjah Pempolimeran

EFB = Tandan Buah Kosong Kelapa Sawit (Empty fruit bunches)

FAO = Food and Agriculture Organization of the United Nations

FAOSTAT = Food and Agriculture Organization of the United Nations Statistic

FELCRA = Kementerian Kemajuan Luar Bandar dan Wilayah

FELDA = Lembaga Kemajuan Tanah Persekutuan

RISDA = Pihak Berkuasa Kemajuan Pekebun Kecil Perusahaan Getah

KLK = Kuala Lumpur Kepong

LM = Mikroskop Cahaya (Light Microscope)

MDF = Papan Gentian Ketumpatan Sederhana (Medium Density Fibreboard)

xii

MPOB = Lembaga Minyak Sawit Malaysia

MPOC = Majlis Minyak Sawit Malaysia

OD = Berat Ketuhar (Oven Dried)

OPF = Pelepah Kelapa Sawit (Oil palm fronds)

OPT = Batang Kelapa Sawit (Oil palm trunk)

RMP = Pemulpaan Mekanikal Penghalusan (Refiner Mechanical Pulping)

SEM = Mikroskop Imbasan Elektron (Scanning Electron Microscopy)

TAPPI = Technical Association of the Pulp and Paper Industry

TMP = Pemulpaan Terma-Mekanikal (Thermomechanical Pulping)

xiii



KELAPA SAWIT

ABSTRAK

Kesan pemukulan ke atas perubahan morfologi gentian dan kesan ke atas

sifat-sifat kertas pulpa tandan buah kosong kelapa sawit (EFB) daripada proses

Pemulpaan Peroksida Beralkali (APP) dikaji dengan menggunakan pemukul PFI Mill.

Proses pemukulan dilakukan pada 0, 250, 500, 750, 1 000, 1 250, 1 500, 2 000, 2 500,

3 000, 5 000, dan 10 000 pusingan. Pemukulan gentian pulpa menyebabkan

berlakunya pemfibrilan dan delaminasi pada gentian meningkatkan kebolehlenturan

dan pembengkakan gentian serta menghasilkan gentian halusan. Analisis kualiti

gentian menunjukkan perubahan terhadap sifat-sifat gentian dan terdapat peralihan

dominasi dimensi gentian dengan peningkatan tahap pemukulan. Pulpa APP dan

pulpa APP yang dipukul sehingga 3 000 pusingan didominasi oleh gentian panjang

dan gentian sederhana, manakala pulpa APP yang dipukul pada 5 000 pusingan dan

10 000 pusingan didominasi oleh gentian pendek dan gentian halusan. Peralihan

dominasi gentian ini mempengaruhi nilai kebebasan stok pulpa dan ketumpatan

kertas yang terhasil. Nilai kebebasan menurun dengan peningkatan tahap pemukulan.

Manakala, sifat mekanikal kertas seperti kekuatan tensil dan kekuatan pecahan

mendapat kesan yang positif daripada tindakan pemukulan ke atas gentian pulpa APP,

tetapi ia memberi kesan negatif sifat mekanikal rintangan koyakan. Pemukulan pulpa

APP daripada EFB memberi kualiti pulpa yang pelbagai dan penghasilan gentian

nano membuatkan ia mempunyai potensi sebagai bahan mentah untuk pembuatan

kertas yang mana memerlukan peningkatan terhadap kekuatan jaringan gentian.

xiv

FIBRE MORPHOLOGY AND PAPER PROPERTIES FROM BEATING

ALKALINE PEROXIDE PULP OF OIL PALM EMPTY FRUIT BUNCH

(EFB).

ABSTRACT

Effects of beating on fibre morphology changes and their effects on

properties of paper from alkaline peroxide pulping (APP) pulp of oil palm empty

fruit bunch was studied by means PFI Mill beater. Beating process was conducted at

0, 250, 500, 750, 1 000, 1 250, 1 500, 2 000, 2 500, 3 000, 5 000 and 10 000

revolutions. Beating the pulp cause fibre fibrillation and delamination which

increased fibre flexibility and swelling the fibres and fines was produced as well.

Fibre quality analysis showed changes on fibre properties and there was a dominance

shift of fibre dimension with beating rate increment. Native APP pulp and APP

beaten pulp up to 3 000 revolutions were predominated by long and medium fibres

whereas, APP pulp beaten at 5 000 and 10 000 revolutions were dominated by short

fibres and fines. This shift in fibre dominance affects pulp stock freeness value and

density of the resulting paper. Freeness value decreased with an increase in beating.

The mechanical properties of paper such as tensile and burst indices showed a

positive effect following the beating action of the APP pulp fibres. Meanwhile, it

negatively affects the other mechanical properties of tear resistance. The various

degrees of beating of the APP pulp provides a diversified pulp quality. The effects

also allowsproduction of nanofibers and this demonstrates the pulp potential use in

super strong pulp-based products.

1

BAB SATU

PENGENALAN

1.1 Latar Belakang

Suatu ketika dulu, tandan buah kosong kelapa sawit (EFB) adalah sisa

buangan daripada industri minyak kelapa sawit Malaysia yang hanya digunakan

sebagai baja dan bahan bakar semata-mata, tapi kini tidak lagi. Ia telah menarik

minat ramai penyelidik seluruh dunia dan pihak pengeluar yang membangunkan

produk mesra alam. Sejajar dengan pembangunan dan perkembangan negara

Malaysia yang mengamalkan penjagaan alam sekitar yang baik berkaitan dengan

pengurusan sisa industri, sistem kumbahan dan pembakaran sifar (Basri et al., 2008),

penyelidikan terhadap penggunaan tandan buah kosong kelapa sawit (EFB) sebagai

bahan mentah di lihat dapat membantu negara dalam menangani masalah

pencemaran dan meningkatkan pendapatan negara.

Sering kali EFB dimampatkan sebagai briket dan dijadikan bahan bakar

untuk penjanaan tenaga elektrik (Hoggard, 2011) dan dijadikan baja kompos.

Terdapat juga penggunaan kecil EFB sebagai bahan mentah papan gentian

berketumpatan sederhana, tikar, tilam, bantal, perabot ringan dan kerusi automobil.

Terdapat kajian di mana EFB dapat diproses secara minimum untuk dijadikan

sebagai bahan penyerap pencemaran (Ahmad et la., 2010, 2011; Rafatullah et al.,

2013). Silika yang terdapat di dalam matriks lignoselulosa EFB boleh diproses

menjadi bahan kilatan untuk barangan seramik (Ghazali et al., 2009). Gentian tandan

buah kelapa sawit kosong (EFB) mempunyai ciri-ciri yang unik seperti kandungan

selulosa yang tinggi, lignin dan ekstraktif yang rendah, dan kanji yang sederhana

berbanding tumbuhan berkayu tempatan menjadikan ia sesuai untuk dijadikan

2

sebagai bahan mentah untuk industri pembuatan kertas (Ghazali et al., 2006; Zainon,

2011; Anonymous 2011a).

Penggunaan tandan buah kosong kelapa sawit (EFB) sebagai bahan mentah

untuk industri pulpa dan pembuatan kertas dianggarkan dapat menyelamatkan lebih

daripada 88 juta pokok, sekiranya semua EFB yang dihasilkan dapat ditukarkan

kepada pulpa (Hoggard, 2011). Hal ini kerana, setiap hektar ladang kelapa sawit

dapat menjana pulpa EFB sekurang-kurangnya dua kali ganda lebih banyak

berbanding pulpa yang dijanakan oleh hutan hujan tempatan.

Pulpa berharga ini telah berjaya dihasilkan daripada bahan selulosa EFB

melalui sistem pemulpaan peroksida beralkali (APP) yang diadaptasikan daripada

proses pemulpaan mekanikal peroksida beralkali (APMP). Pemulpaan mekanikal

peroksida beralkali (APMP) merupakan satu sistem yang mesra alam dan kos rendah

(Ghazali et al., 2009) kerana ia menggabungkan proses pemulpaan dan pelunturan di

dalam proses tunggal, dengan itu, ia menjimatkan banyak kos operasi dan

penyelenggaraan kerana ia tidak memerlukan pembinaan kilang pelunturan yang

berasingan. APMP boleh dikatakan sistem mesra alam kerana ia merupakan sistem

pemulpaan yang bebas sulfur dan klorin. Selain itu, APMP juga terkenal dengan

sistem yang fleksibel kerana ia boleh diubahsuai untuk diadaptasikan kepada

pelbagai jenis bahan mentah dan menghasilkan kualiti pulpa yang pelbagai.

Percubaan awal penyesuaian proses pemulpaan mekanikal peroksida beralkali

(APMP) kepada tandan buah kosong kelapa sawit (EFB) oleh Ghazali et al. (2006,

2009) dan Rosnah et al. (2010) diperhatikan mempunyai kemungkinan menghasilkan

pelbagai jenis kualiti pulpa adalah luas dengan melakukan penyelarasan parameter

dan jentera eksperimen.

3

Walaupun dunia sekarang telah dikuasai oleh teknologi elektronik dan

komputer, kertas masih lagi diperlukan di dalam kehidupan seharian seperti yang

dipaparkan pada Rajah 1.1, bahkan permintaan terhadap kertas semakin meningkat

manakala, sumber bahan mentah untuk industri pulpa dan pembuatan kertas semkain

berkurang. Oleh sebab itu, penyelidikan yang dijalankan oleh Ghazali et al. (2006,

2009) untuk mencari bahan mentah alternatif untuk menampung kekurangan ini

perlu diteruskan lagi ke tahap yang baru. Penyelidikan ini bertujuan untuk mengkaji

kesan pemukulan dan tahap pemukulan ke atas gentian pulpa tandan buah kosong

kelapa sawit pemulpaan peroksida beralkali (pulpa EFB APP) untuk melihat

kemungkinan untuk menghasilkan kertas jenis baru atau pun membaiki sifat-sifat

kertas yang sedia. Proses pemukulan dilakukan menggunakan pemukul jenis PFI

Mill. Hasil daripada kajian ini dilihat amat memberangsangkan dan dibincang

dengan lebih lanjut di dalam bab-bab yang seterusnya.

Rajah 1.1: Penggunaan kertas dalam kehidupan seharian.

4

1.2 Objektif Penyelidikan

Objektif penyelidikan yang dijalankan ini dapat dirumuskan seperti berikut:

1. Mengkaji kesan pemukulan pulpa tandan buah kosong kelapa sawit

(EFB) Pemulpaan Peroksida Beralkali (APP) terhadap morfologi

gentian pulpa tersebut menggunakan analisis gentian dan pemerhatian

mikroskop cahaya (LM) dan mikroskop imbasan elektron (SEM).

2. Mengkaji kesan pemukulan pulpa tandan buah kosong kelapa sawit

(EFB) Pemulpaan Peroksida Beralkali (APP) terhadap sifat optikal,

fizikal dan mekanikal kertas.

5

BAB DUA

TINJAUAN LITERATUR

2.1 Sejarah Kertas

Terdapat pelbagai medium digunakan untuk merekodkan ketamadunan dunia

sejak berzaman dan mengingatkan kita tentang kemungkinan kehidupan tanpa had.

Dalam hal ini kertas merupakan medium penulisan yang paling banyak digunakan.

Walau bagaimana pun kita sentiasa memandang ringan atau mudah dengan

melakukan pembaziran, walhal kertas sentiasa memainkan peranan penting dalam

kehidupan kita.

Pada masa kini, industri pulpa dan kertas merupakan salah satu industri

paling penting di dunia. Ia membekalkan produk penting berasaskan kertas, dari

medium komunikasi sehingga bahan pembungkusan dan pembersihan untuk 5 bilion

orang di seluruh dunia.

Kertas mempunyai sejarah yang panjang bermula sejak zaman Mesir purba.

Perkataan kertas dalam bahasa Inggeris ‘paper’ berasal daripada bahan penulisan

yang dihasilkan pada zaman tersebut iaitu papirus atau ‘papyrus’ (Rajah 2.1), yang

ditenun daripada gentian sejenis tumbuhan bernama papirus (Rajah 2.2 (a)). Papirus

telah banyak dihasilkan seawal 3 000 SM di Mesir, Yunani purba dan juga Rom.

Manakala sebelah utara kawasan tersebut, kertas atau medium penulisan dihasilkan

daripada kulit kambing atau kulit anak lembu yang telah diproses bagi menggantikan

papirus, kerana papirus memerlukan keadaan cuaca sub-tropika untuk tumbuh.

6

Rajah 2.1: Kertas papirus (Anonymous, 2011b).

Batang pokok papirus mempunyai keratan retas berbentuk segi tiga, kulit luar

yang keras dan empulur dalaman yang berserabut dan melekit. Orang-orang mesir

akan membuang kulit bahagian luar papirus dan memotong empulur dalaman secara

memanjang menjadi jalur nipis kira-kira 40cm panjang. Terdapat beberapa kaedah

arah pemotongan empulur dilakukan untuk mendapatkan jalur yang nipis (Rajah 2.2

(b)). Kemudiannya jalur-jalur empulur yang masih basah akan diletak dan disusun

sebelah-menyebelah di atas satu permukaan yang keras dan rata dengan sedikit

pertindihan pada bahagian tepi setiap jalur. Satu lapisan jalur lagi diletak dan disusun

di atas lapisan pertama pada bersudut tepat seperti Rajah 2.2 (b). Ketika jalur

empulur masih dalam keadaan lembap, dua lapisan tersebut akan dipukul bersama-

sama untuk membentuk satu lembaran tunggal. Lembaran kemudiannya akan

dikeringkan di bawah tekanan dan setelah kering, lembaran digilap dengan objek

bulat seperti batu, kulit kerang atau kayu keras yang bulat.

7

Rajah 2.2: (a) Pokok Papirus dan (b) cara pemotongan dan susunan papirus

(Anonymous, 2011c).

Di dalam sebuah buku bertajuk The 100 – A Ranking of The Most Influential

Persons in History hasil nukilan Michael H. Hart (1992) telah menyenaraikan dua

tokoh yang menyumbang kepada pembuatan kertas dan memainkan peranan dalam

perkembangan penggunaan kertas dunia.

Yang pertama adalah tokoh yang berada pada kedudukan ke-7 iaitu Ts’ai Lun

(105 a.d), merupakan seorang sarjana cina dan juga merupakan pegawai mahkamah.

Beliau merupakan pencipta kertas dan memperkenalkan proses kertas dan seorang

lagi adalah Johann Gutenberg (1400-1468) yang berada pada kedudukan ke-8,

merupakan pencetak berbangsa Jerman yang mencipta dan mesin percetakan

mekanikal kepada Eropah.

Kelahiran kertas daripada pulpa, seperti mana yang kita ketahui pada hari ini,

berlaku di bawah Dinasti Han di negara China pada tahun 105 dan kemudiannya

tersebar ke serata dunia (Rajah 2.3). Di China, pada awalnya dokumen ditulis di atas

kepingan buluh, tetapi terdapat kelemahan kerana mereka sangat berat untuk

diangkut ke mana-mana. Selain buluh, sutera juga digunakan sebagai medium

8

penulisan, tetapi mempunyai kekurangan untuk dipertimbangkan sebagai medium

penulisan kerana sutera memerlukan kos yang terlampau mahal untuk dihasilkan.

Malahan, kebanyakan bahan-bahan tersebut susah untuk diperoleh dan mahal untuk

dihasilkan.

Rajah 2.3: Penyebaran teknologi pembuatan kertas.

Terdapat bukti baru yang menunjukkan bahawa masyarakat cina telah

menghasilkan kertas 200-300 tahun lebih awal daripada Ts'ai Lun dengan cara

menghancurkan pukat-pukat lama untuk menghasilkan kertas pertama di dunia.

Tetapi Ts'ai Lun boleh dianggapkan sebagai orang pertama yang memperkenalkan

proses pembuatan kertas secara besar-besaran dengan mencipta satu proses

pembuatan kertas menggunakan kulit pokok mulberi, buluh, kain perca dan gentian

hem. Proses pembuatan kertas oleh Ts’ai Lun merangkumi banyak peringkat (Rajah

2.4).

9

Rajah 2.4: Seni pembuatan kertas T’sai Lun (Hart, 1992).

10

Selepas beberapa tahun, China telah mula menggunakan kertas untuk

penulisan. Pembuat kertas cina juga telah membangunkan beberapa kepakaran baru

seperti kertas disaiz (kertas dengan sifat-sifat permukaan khas), kertas yang dilitupi

dan kertas yang diwarnakan. Teknologi yang lebih maju dapat dilihat dengan rekaan

kertas yang tahan serangga dan penggunaan tumbuhan yang kadar hasil gentian

yang lebih banyak iaitu buluh dengan cara memasak buluh di dalam larutan beralkali

kuat untuk mendapatkan gentian.

Sekitar tahun 600, percetakan blok kayu telah diperkenalkan di China dan

menjelang tahun 740, surat khabar yang dicetak dapat dilihat buat pertama kalinya di

negara China. Pembuatan kertas dan inovasi maju pembuat kertas membolehkan

China membangunkan tamadunnya dengan lebih cepat, tetapi mereka menghadapi

masalah untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk kertas bagi

pentadbiran kerajaan.

Seni pembuatan kertas merupakan penemuan penting orang cina, ia

mempunyai sifat-sifat yang unik dan sangat bernilai maka rahsia seni pembuatan

kertas ini telah disimpan dengan rapi. Kesenian ini terus berada di China berabad-

abad lamanya sebelum ia sampai ke Korea dan kemudiannya Jepun kira-kira

600A.D., merupakan negara-negara yang membawa seni pembuatan kertas ke tahap

yang lebih diperhalusi. Seni pembuatan kertas China merebak ke arah barat melalui

jalan sutera dan perdagangan, mencapai Samarkand pada tahun 750 apabila beberapa

pembuat kertas cina telah ditangkap oleh orang-orang Arab dan mereka diwajibkan

untuk berkongsi kemahiran mereka. Bermula dari sini, pengetahuan tentang seni

pembuatan kertas China telah tersebar ke seluruh kawasan Arab, sampai ke Baghdad

pada tahun 793, Damsyik dan Mesir pada abad ke-10 dan seterusnya Maghribi

menjelang 1100 (Hunter, 1978).

11

Pembuatan kertas tersebar ke Eropah melalui kehadiran pedagang-pedagang

Arab di semenanjung Iberia. Pada tahun 1151, kilang kertas pertama beroperasi di

Eropah yang terletak di bandar Xativa, Sepanyol dan secara perlahan-lahan, ia

merebak ke Itali. Pada tahun 1189, Perancis pula menubuhkan kilang kertas dan

Jerman pada tahun 1320, diikuti negara-negara di Utara dan Timur jaga mula

mengambil bahagian dalam penubuhan kilang-kilang pembuatan kertas dan pasaran

untuk kertas. England mempunyai kilang kertasnya pada tahun 1494 dan

kemudiannya sampai ke Amerika Syarikat pada tahun 1690 (Hunter, 1978).

Semasa penyebaran teknologi pembuatan kertas ke arah barat, teknik-teknik

pembuatan kertas telah berkembang berdasarkan bahan-bahan mentah dan keperluan

yang ada. Terdapat pelbagai perbezaan di antara kaedah pembuatan kertas Eropah

dan Barat dengan kaedah pembuatan kertas Timur dari segi gentian yang digunakan,

acuan, gaya pembentukan dan proses pengeringan. Kebanyakan perubahan ini

disebabkan oleh bahan yang digunakan, terutamanya jenis tumbuhan atau gentian

yang akan ditukar menjadi kertas.

Pembuatan kertas merupakan pesaing besar kepada kertas daripada kulit

(parchment atau vellum) sebagai medium untuk penulisan dan pencetakan. Apabila

Guntenberg mencipta proses atau mesin pencetakan moden pada tahun 1439,

permintaan terhadap kertas semakin meningkat, kertas daripada kulit (parchment

atau vellum) yang diperbuat daripada kulit kambing dan biri-biri tidak mampu lagi

bersaing dengan kertas yang mempunyai sumber yang tidak habis. Selain itu, ia juga

telan meningkatkan kadar celik huruf di kalangan penduduk dunia.

12

2.2 Teknologi Kertas Masa Sekarang

2.2.1 Biojisim Pembuatan Kertas

Bahan biojisim terdiri daripada campuran unsur-unsur organik yang

mengandungi hidrogen, oksigen, nitrogen dan lain-lain. Ia menyediakan bahan

mentah untuk pelbagai produk akhir bio-tenaga dan penggunaan akhir selepas pra-

pemprosesan oleh pelbagai teknologi penukaran seperti haba, kimia atau biokimia.

Biojisim boleh dibahagikan kepada dua kategori iaitu berkayu dan bukan-kayu.

Biojisim berkayu biasanya diperoleh daripada hutan dan merupakan sumber bahan

mentah penghasilan pulpa untuk kertas yang utama sajak sekian lamanya. Manakala

biojisim bukan-kayu pula biasanya diperoleh daripada sisi-sisa pertanian seperti gula,

tepung, minyak/lemak, dan bahan lignoselulosa seperti jerami bijirin, hampas tebu,

buluh, flaks, kenaf, jut dan sisal (Williams, 2011).

Permintaan terhadap kertas dan produk berasaskan kertas dunia pada hari ini

dapat dikatakan meningkat dengan pesat dan memberangsangkan. Berdasarkan

statistik daripada FAOSTAT 2013 (Rajah 2.5), penghasilan kertas dan produk

berasaskan kertas pada tiga tahun terakhir adalah kira-kira 400 juta tan setiap tahun.

Hal ini menunjukkan terdapatnya permintaan yang tinggi bagi bahan mentah untuk

industri pulpa dan pembuatan kertas. Peningkatan ini juga memerlukan pihak industri

mencari untuk bahan alternatif selain daripada pokok untuk memenuhi permintaan

bahan mentah industri pulpa dan pembuatan kertas.

13

Rajah 2.5: Penghasilan kertas dan produk berasaskan kertas dunia tahun 2006-2012

(FAOSTAT, 2013).

Tumbuhan bukan-kayu dilihat mempunyai potensi yang besar dalam

menggantikan pokok sebagai sumber bahan mentah untuk industri pulpa dan

pembuatan kertas pada zaman sekarang. Menurut Hurter & Riccio (1998), tumbuhan

bukan-kayu mempunyai kelebihan berbanding tumbuhan berkayu dari pelbagai

aspek seperti kitaran pertumbuhan yang singkat dan keperluan pengairan yang

sederhana, malahan mempunyai kandungan lignin yang rendah yang boleh

membantu mengurangkan penggunaan tenaga dan bahan kimia semasa proses

pemulpaan. Kebanyakan negara-negara membangun telah pun menggunakan bahan

mentah bukan-kayu sebagai bahan alternatif menggantikan bahan mentah berkayu

terutamanya dalam penghasilan kertas khusus seperti uncang teh, kertas penapis,

wang kertas dan sebagainya (Marques et al., 2010). Gentian daripada tumbuhan

bukan-kayu mempunyai pelbagai panjang gentian berdasarkan kepada spesies

tumbuhan. Contohnya gentian daripada ‘reed’ gergasi mempunyai panjang gentian

1180 µm manakala gentian daripada flaks dan hem mempunyai panjang gentian

380.00

388.23 391.97

372.78

399.33 403.35

401.12

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Penghasilan (juta tan)

14

mencapai 28000 µm. Ciri-ciri ini sangat sesuai dalam menghasilkan wang kertas

kerana panjang gentian akan membantu meningkatkan kekuatannya.

Selain itu, penggunaan bahan alternatif ini juga dapat membantu dalam

menjaga keseimbangan ekologi dengan mengurangkan jumlah penebangan hutan

untuk tujuan penghasilan pulpa dan pembuatan kertas. Tidak mustahil, dengan kadar

peningkatan terhadap permintaan kepada kertas dan produk berasaskan kertas dunia,

hutan akan habis ditebang untuk menampung permintaan tersebut sekiranya kita

tidak beralih atau mencari bahan alternatif menggantikan bahan mentah berkayu. Di

samping itu, penghasilan pulpa daripada bahan mentah bukan-kayu memerlukan

penggunaan bahan kimia dan tenaga yang lebih rendah berbanding dengan pulpa

bahan mentah berkayu dapat membantu memelihara alam sekitar.

Kepelbagaian sifat fizikal dan kimia yang ada pada gentian tumbuhan bukan-

kayu memberi peluang yang banyak kepada industri pulpa dan pembuatan kertas.

Terdapat perbezaan yang ketara antara sifat-sifat fizikal dan kimia gentian tumbuhan

bukan-kayu dengan gentian tumbuhan berkayu. Komposisi kimia gentian tumbuhan

bukan-kayu yang terdiri daripada selulosa, lignin, pentosan dan abu adalah berbeza-

beza bergantung kepada keadaan pembesaran gentian, pengelasan botani gentian

(Han, 1998), daun, buah dan batang dan juga prosedur pemprosesan gentian

(penyimpanan dan rawatan awal). Jadual 2.1 menunjukkan komposisi kimia

beberapa gentian bukan-kayu umum berbanding gentian kayu.

15

Jadual 2.1: Komposisi Kimia Gentian Bukan-kayu Umum berbanding Gentian Kayu

Jenis gentian Komposisi kimia (%)

Selulosa Lignin Pentosan Abu Silika

Jerami

Padi 28~48 12~16 23~28 15~20 9~14

Gandum 29~51 16~21 26~32 4.5~9 3~7

Barli 31~48 14~15 24~29 5~7 3~6

Oat 31~48 14~19 27~38 6~8 4~6.5

Gandum hitam

(rye) 33~50 14~19 27~30 2~5 0.5~4

Batang

Tebu 32~48 19~24 27~32 1.5~5 0.7~35

Buluh 26~43 21~31 15~26 1.7~5 0.7

Reed 44~46 22~24 20 3 2

Kulit

Biji flaks 43~47 21~23 24~26 5 -

Kenaf 44~57 15~19 22~23 2~5 -

Jut 45~63 21~26 18~21 0.5~2 -

Hem 57~77 6~13 14~17 0.8 -

Rami 87~91 5~8

Empulur

Kenaf 37~49 15~21 18~24 2~4 -

Jut 41~48 21~24 18~22 0.8 -

Daun

Abaca 56~63 7~9 15~17 3 -

Sisal 47~62 7~9 21~24 0.6~1 -

Kayu

Lembut 40~45 26~34 7~14 <1 -

Keras 38~49 23~30 19~26 <1 -

Sumber: Han (1998)

16

2.2.2 Potensi Biojisim Bukan-kayu sebagai Bahan Alternatif Pulpa dan Pembuatan

Kertas

Industri produk hutan merupakan suatu pelaburan yang semakin berkembang

pesat. Permintaan terhadap kertas dan produk berasaskan kertas telah meningkat

sebanyak dua kali ganda dalam masa 20 tahun. Berdasarkan laporan FAOSTAT

(2013), penghasilan kertas dan produk berasaskan kertas dunia telah mencapai 400

juta tan setahun untuk tiga tahun terakhir (Rajah 2.5) dan dijangkakan menjelang

tahun 2021, permintaan terhadap industri in akan terus meningkat dan mencapai 521

juta tan dengan Asia menyumbang hampir 44% (177 juta tan) bagi jumlah

penghasilan kertas dunia, manakala selebihnya 56% (225 juta tan) adalah daripada

negara lain (Kulkarni, 2013)

Perkembangan pesat industri pulpa dan pembuatan kertas dunia akan

menjerumuskan kepada peningkatan terhadap permintaan bahan mentah untuk

industri ini. Ia boleh menyebabkan penebangan pokok hutan secara besar-besaran

berlaku bagi menampung permintaan terhadap bahan mentah gentian untuk pulpa

dan terang-terangan akan membawa kepada masalah ekologi dan pencemaran alam

sekitar. Persaingan untuk mendapatkan bekalan kayu yang semakin meningkat dan

ditambah dengan kenaikan kos bahan kayu secara beransur-ansur telah mencetus

minat kebanyakan negara-negara maju untuk beralih kepada penggunaan bahan

bukan-kayu dalam industri pulpa dan pembuatan kertas mereka (Sabharwal & Young,

1996). Hal ini juga boleh menjimatkan kos bagi negara-negara yang mengalami

masalah kekurangan sumber kayu dengan mengurangkan kebergantungan terhadap

pengimportan gentian kayu daripada luar. Selain itu, penggunaan bahan bukan-kayu

daripada sisa-sisa buangan sektor pertanian dalam pulpa dan pembuatan kertas

adalah wajar kerana ia dapat menjimatkan kos untuk pelupusan sisa-sisa buangan dan

17

mengurangkan kemerosotan alam sekitar yang boleh berlaku disebabkan oleh

serangga perosak, kebakaran dan pencemaran sisa-sisa buangan pertanian.

Pada tahun 1970, penghasilan pulpa bukan-kayu hanyalah sebanyak 6.7%

daripada penghasilan pulpa seluruh dunia dan meningkat kepada hampir 10% pada

tahun 1996 (El-Sakhawy et al., 1996). Memandang kepada peningkatan terhadap

kertas dan produk berasaskan kertas dunia, penghasilan pulpa bukan kayu dijangka

turut meningkat kepada hampir 20% pada akhir tahun 2013 dan tahun selepasnya

(Kamago Omar et al., 2013). Jadual 2.2 menunjukkan jumlah penghasilan pulpa

untuk kertas dunia mengikut jenis pulpa yang dihasilkan.

Jadual 2.2: Penghasilan Pulpa untuk Kertas Dunia (FAOSTAT, 2013)

Jenis pulpa Penghasilan (juta tan/tahun)

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Pulpa Kayu

Kimia 126.1 128.4 133.4 131.6 119.6 127.9 131.4 131.2

Pulpa Kayu

Mekanikal 35.8 35.5 34.9 33.4 28.9 30.7 29.4 28.9

Pulpa Gentian

Lain* 17.8 18.1 18.6 18.4 17.1 18.3 17.8 16.1

Pulpa Kayu

Semi-kimia 8.9 8.4 9.2 8.9 8.3 8.5 8.7 8.9

*Merangkumi jerami, hampas tebu, buluh dan pelbagai gentian lain.

Bagi memelihara alam sekitar akibat daripada penebangan pokok hutan yang

semakin kurang sumbernya dan juga pelupusan sisa-sisa buangan pertanian, negara-

negara maju seperti Eropah dan Amerika Utara telah pun beralih kepada penggunaan

bahan mentah bukan-kayu bagi menampung industri pulpa dan pembuatan kertas

mereka. Berdasarkan Jadual 2.2, penghasilan pulpa gentian lain yang merujuk

kepada gentian bukan-kayu berada di tempat ketiga dalam penghasilan pulpa untuk

kertas dunia. Penghasilan pulpa bukan-kayu hampir kekal 18 juta tan setiap tahun

bagi tahun 2005 sehingga 2012 menunjukkan perkembangan yang

18

memberangsangkan bagi industri ini walaupun pada tahun 2011 dan 2012

mencatatkan penurunan pada penghasilan pulpa bukan-kayu untuk kertas dunia.

Dalam konteks penghasilan pulpa bukan-kayu untuk kertas, negara-negara

Asia merupakan penyumbang terbesar pulpa bukan-kayu. Asia menghasilkan kira-

kira 80% daripada jumlah penghasilan pulpa bukan-kayu dunia (Jahan et al, 2009).

Terdapat lima negara yang berada di tempat teratas di dalam senarai negara yang

menghasilkan pulpa bukan-kayu dan tiga daripadanya adalah negara Asia. Negara-

negara yang berada dalam kelompok ini adalah China, India, Sepanyol, Pakistan dan

Amerika Syarikat, di mana negara China merupakan pengeluar pulpa bukan-kayu

yang terbesar iaitu sebanyak 12.4 juta tan pada tahun 2011 dan 10.738 juta tan pada

tahun berikutnya (Jadual 2.3).

Jadual 2.3: Lima Negara Utama Penghasilan Pulpa Bukan-kayu Dunia

Negara Jumlah penghasilan pulpa (juta tan/tahun)

2011 2012

China 12.400 10.738

India 1.995 1.995

Sepanyol 0.900 0.900

Pakistan 0.370 0.370

Amerika Syarikat 0.245 0.245

Sumber: FAOSTAT (2013)

Pulpa gentian lain di dalam Jadual 2.4 merujuk kepada pulpa yang dihasilkan

daripada gentian tumbuhan selain dari pokok kayu dan digunakan dalam penghasilan

kertas, bod kertas dan bod gentian. Ia merangkumi pulpa yang diperbuat daripada

jerami, buluh, hampas tebu, rumput Espatro, ‘reed’ atau rumput lain, gentian kapas,

flaks, hem, kain buruk dan juga sisa-sisa tekstil lain dan ia tidak termasuk pulpa yang

diperbuat daripada kertas kitar semula (FAO, 2011). Terdapat tiga bahan bukan-kayu

utama yang menjadi bahan alternatif kepada industri pulpa dan pembuatan kertas.

19

Bahan bukan-kayu yang paling banyak digunakan adalah jerami, diikuti buluh dan

hampas tebu (Jadual 2.4).

Jadual 2.4: Jumlah Penghasilan Pulpa Bukan-kayu Dunia

Bahan Mentah Jumlah penghasilan pulpa (juta tan/tahun)

2011 2012

Jerami 6.601 5.916

Buluh 1.945 1.774

Hampas Tebu 1.588 1.227

Pelbagai gentian lain 2.921 2.368

Jumlah 13.060 11.292

Sumber: FAO (2012 & 2013)

Bahan-bahan gentian bukan-kayu boleh diperolehi daripada tiga sumber

produk sampingan pertanian, tanaman industri dan tumbuhan semula jadi. Produk

sampingan pertanian merujuk kepada sisa-sisa buang daripada sektor pertanian

seperti sekam bijirin, jerami dan hampas tebu. Tanaman industri pula adalah produk

yang mampu menghasilkan pulpa yang berkualiti tinggi seperti hem dan kenaf yang

di tanam secara besar-besaran. Tumbuhan semula jadi pula adalah tumbuhan yang

tersedia ada seperti buluh, rumput gajah atau ‘reed’ yang boleh menghasilkan pulpa

yang berkualiti tinggi (Sridach, 2010).

Gentian bukan-kayu banyak digunakan untuk menghasilkan pelbagai jenis

atau gred kertas sama ada dicampurkan dengan gentian bukan-kayu yang lain atau

gentian kayu. Terdapat juga gred kertas yang diperbuat daripada 100% gentian

bukan-kayu. Jadual 2.5 menunjukkan kegunaan sebahagian gentian bukan-kayu

dalam penghasilan pulpa dan pembuatan kertas.

20

Jadual 2.5: Kegunaan Gentian Bukan-kayu dalam Penghasilan Pulpa dan Pembuatan

Kertas (Atchison, 1989)

Gentian

bukan-kayu

Kegunaan (jenis kertas atau bod

kertas)

Peratusan

gentian yang

digunakan (%)

Gentian

yang

dicampurkan

Jerami Percetakan dan penulisan bebas kayu 20-100 Pulpa kayu

dan/atau

jerami atau

hampas

Percetakan dan penulisan mekanikal 20-50 20-40%

pulpa kayu,

pulpa

groundwood

Glassine dan kalis minyak 30-90 Pulpa sulfat

Duplex dan triplex 20-70 Pulpa kayu

Bergelugur sederhana 50-90 Pulpa kertas

kitar semula

Bod jerami 80-100 Pulpa kertas

kitar semula

Pembalut kualiti “B” 50-60 Pulpa kertas

kitar semula

dan/atau

pulpa kayu

Buluh Percetakan dan penulisan bebas kayu 70-100 Pulpa kayu

dan/atau

jerami atau

hampas

Percetakan dan penulisan mekanikal 40-60 pulpa

groundwood

Bod Bristro 50-100 Pulpa kayu

dan/atau

hampas


dan/atau

jerami atau

hampas

Linerboard 60-100 Pulpa kraf

Pembalut dan beg kertas 80-100 Pulpa kraf

Karung dinding berlapis 80-100 Pulpa kraf

Pengganti kertas akhbar 50-70 pulpa

groundwood

Hampas

tebu

Percetakan dan penulisan bebas kayu 20-100 Pulpa kayu

Percetakan dan penulisan mekanikal 20-50 20-40%

pulpa kayu,

pulpa

groundwood

Bod Bristro 50-100 Pulpa kayu

Tisu 60-90 Pulpa kayu

21

Glassine dan kalis minyak 30-90 Pulpa sulfat


Bergelugur sederhana 50-90 Pulpa kertas

kitar semula

Linerboard 50-80 Pulpa kraf

Pembalut dan beg kertas 50-85 Pulpa kraf

Karung dinding berlapis 30-70 Pulpa kraf

Pengganti kertas akhbar 80-90 (kemi-

mekanikal)

Pulpa kraf

Pengganti kertas akhbar 70-80

(mekanikal)

Pulpa kraf

Kapas Bon gred tinggi, lejaer, tulisan dan

buku

25-100 Pulpa kayu

Jut Percetakan dan penulisan 20-80 Pulpa kayu

Abaca

(pokok

pisang)

Superfine, ringan, bon, lejer, wang

kertas dan keselamatan,uncang teh,

penapis

10-80 Kapas atau

pulpa kayu

Non-wovens 10-50 Gentian

sintetik

Linerboard, pembalut dan beg 10-30 Pulpa jerami

atau hampas

tebu

2.2.3 Kelebihan dan Kekurangan Penggunaan Biojisim Bukan-kayu untuk Industri

Pulpa dan Pembuatan Kertas.

Gentian bukan kayu telah menarik minta peringkat global berkaitan dengan

perspektif penggunaannya sebagai bahan mentah dalam penghasilan pulpa untuk

industri pembuatan kertas. Gentian bukan kayu di lihat dapat memenuhi permintaan

dan bekalan dalam industri pembuatan kertas. Dunia kini, kayu merupakan pembekal

dominan terhadap bahan asas pulpa terhadap industri pembuatan kertas. Walau

bagaimanapun, masalah timbul disebabkan oleh faktor bekalan jangka panjang

gentian yang telah dihadapi oleh industri sejak kira-kira dua abad yang lalu

berhubung peningkatan yang mendadak terhadap permintaan dan penggunaan kertas

pada abad ke-18 (Hurter, 1998).

22

Disebabkan permintaan yang tinggi terhadap industri pulpa dan pembuatan

kertas dan kekurangan bekalan kayu dunia, beberapa aspek telah diketengahkan

berkaitan nilai positif dan negatif penggunaan gentian bukan kayu menggantikan

bahan mentah dalam industri penghasilan pulpa dan kertas. Kelebihan dan

kekurangan penggunaan gentian bukan kayu disenaraikan seperti berikut (Hurter,

1998);

Gentian bukan kayu adalah berasal daripada tanaman tumbuhan gentian

seperti kenaf dan jut, dan hasil sisa pertanian seperti hampas tebu dan

tandan buah kosong kelapa sawit (EFB). Tumbuhan bukan kayu tumbuh

lebih cepat daripada tumbuhan berkayu dan menghasilkan jumlah

tahunan bahan mentah yang lebih tinggi bagi menampung permintaan

terhadap gentian. Tetapi terdapat kelemahan pada gentian bukan kayu

dari jenis sisa pertanian kerana ia bergantung kepada hasil tahunan sektor

pertanian dan memerlukan kawasan simpanan yang luas untuk

memastikan bekalan sepanjang tahun.

Dari segi pengeluaran, gentian tumbuhan bukan kayu mempunyai kadar

lignin lebih rendah berbanding dengan gentian kayu, maka tenaga dan

bahan kimia yang diperlukan untuk melunturkan gentian akan

berkurangan. Tetapi dalam pemulpaan kimia, jumlah lignin yang rendah

mengurangkan bahan api yang dapat dihasilkan.

Kadar kandungan silika yang lebih tinggi terdapat di dalam gentian

bukan kayu dan ia akan meningkatkan kos penyelenggaraan jentera dan

alatan serta menyebabkan pemulihan bahan kimia konvensional menjadi

tidak sesuai, tetapi ia membuka lebih banyak peluang kepada penyelidik

dalam penggunaan likur pelunturan pemulpaan.

23

Kurang sesuai untuk menghasilkan kertas yang mempunyai kemasan

yang elok, tetapi pembangunan dalam teknologi baru menghasilkan

kemungkinan untuk menggunakan gentian bukan kayu sebagai bahan

mentah untuk pembuatan kertas.

Industri penghasilan pulpa dan kertas telah didominasi oleh pulpa gentian

kayu dan bersifat konservatif. Oleh itu, sistem pemulpaan alternatif

seperti APMP yang mengurangkan keperluan untuk pemulihan bahan

kimia mungkin menghasilkan produk sampingan yang berguna. Walau

bagaimanapun, pemulpaan alternatif cenderung untuk menggunakan

bahan kimia yang lebih mahal dan hanya sedikit sahaja pihak industri

yang berminat untuk melabur dan melakukan penyelidikan terhadap

penggunaan bahan gentian bukan kayu disebabkan oleh risiko yang

tinggi yang mungkin memerlukan perubahan pada jentera yang sedia ada

untuk membolehkan penggunaan gentian bukan kayu dengan menyeluruh.

24

2.3 Kelapa Sawit

Kelapa sawit atau Elaeis guineensis Jacq. (Rajah 2.6) pada awalnya

diperkenalkan di Malaysia sebagai tanaman hiasan pada tahun 1870 dan telah dibawa

masuk melalui Taman Botani Singapura (Mohammad Zin et al., 1991). Kelapa sawit

merupakan tumbuhan jenis palma yang berasal dari Afrika Barat (Hartley, 1967) dan

banyak terdapat di kawasan dari pantai Senegal hingga ke Angola dan juga

sepanjang Sungai Congo (Moll, 1987).

Elaeis adalah berasal daripada perkataan Yunani ‘elaion’ yang membawa

maksud minyak manakala guineensis pula merujuk kepada tempat asal kelapa sawit

iaitu pantai Guinea, Afrika dan nama ini diberikan oleh Nicholaas Jacquin pada

tahun 1763 (Corley and Tinker, 2003).

Rajah 2.6: Ladang Kelapa Sawit (GRAIN, 2007).

Sesuai dengan namanya, kelapa sawit ditanam untuk mendapatkan minyak

sawit dan isirung sawit kerana itu merupakan produk ekonomi yang utama (Khozirah

& Khoo, 1991). Selain digunakan sebagai minyak masak, sabun dan lilin, kelapa

morfologi gentian dan sifat kertas pemukulan … · morfologi gentian dan sifat kertas pemukulan...

Documents